Кандидати в антимікробні білки від Thermophilic Geobacillus sp

Міжнародний журнал

білки

Молекулярні науки Стаття

Кандидати в антимікробні білки від Thermophilic Geobacillus sp. Штам ZGt-1: Виробництво, протеоміка та біоінформатичний аналіз Rawana N. Alkhalili 1, Katja Bernfur 2, Tarek Dishisha 1,3, Gashaw Mamo 1, Jenny Schelin 4, Björn Canbäck 5, Cecilia Emanuelsson 2 and Rajni Hatti-Kaul 1, * 1

Біотехнологія, хімічний факультет, Лундський університет, Лунд SE-221 00, Швеція; [електронна пошта захищена] (R.N.A.); [електронна пошта захищена] (T.D.); [захищено електронною поштою] (G.M.) Центр науки про молекулярні білки, Хімічний факультет, Лундський університет, Лунд SE-221 00, Швеція; [електронна пошта захищена] (К.Б.); [захищено електронною поштою] (C.E.) Кафедра мікробіології та імунології, Фармацевтичний факультет, Університет Бені-Суеф, Бені-Суф 62511, Єгипетська прикладна мікробіологія, Кафедра хімії, Університет Лунда, Лунд SE-221 00, Швеція; [захищено електронною поштою] Департамент біології, Група мікробної екології, Університет Лунда, Лунд SE-221 00, Швеція; [захищено електронною поштою] Листування: [захищено електронною поштою]; Тел .: + 46-46-222-4840; Факс: + 46-46-222-4713

Академічний редактор: Már Másson Отримано: 17 червня 2016 р .; Прийнято: 12 серпня 2016 р .; Опубліковано: 19 серпня 2016 р

1. Вступ Конкуренція за поживні речовини та простір у певному середовищі існування змушує організми розробляти власні стратегії виживання та зростання, однією з яких є секреція антимікробних речовин, що призводить до вбивства або погіршення росту конкуруючих організмів [1]. Ці протимікробні речовини мають перспективне клінічне та промислове значення [2]. У наш час зростаюча проблема стійкості до різних лікарських засобів та зростаючий скептицизм щодо використання хімічних добавок у харчових продуктах призвели до

Міжнародний J. Mol. Наук. 2016, 17, 1363; doi: 10.3390/ijms17081363

Міжнародний J. Mol. Наук. 2016, 17, 1363

деякі грамнегативні бактерії можуть розробити специфічні для виду механізми для усунення ефекту АМФ за певних умов навколишнього середовища [16–18]. Більше того, варіації в структурі ЛПС, особливо в ліпіді А, серед різних бактерій впливають на спорідненість до АМФ та вбудовування у зовнішню мембрану [16,17]. Наприклад, існують відмінності в полісахаридних ланцюгах та в Lipid A Sci. між кишковою паличкою та S. typhimurium; остання має додаткову жирну кислоту та різні Int. J. Mol. 2016, 17, Е. 1363 3 із 17 заступників фосфатних груп у ліпіді А [19].

Рисунок 1. Антибактеріальна активність Geobacillus sp. штам ZGt-1 проти (а) штаму G. stearothermophilus 10; Рисунок 1. Антибактеріальна активність Geobacillus sp. штам ZGt-1 проти (а) штаму G. stearothermophilus 10; (b) B. subtilis; та (c) S. typhimurium CCUG 31969. Стрілки вказують на зону гальмування. (b) B. subtilis; та (c) S. typhimurium CCUG 31969. Стрілки вказують на зону гальмування.

Міжнародний J. Mol. Наук. 2016, 17, 1363

Рисунок 2. Антибактеріальна активність безклітинного супернатанту, отриманого послідовним періодичним культивуванням іммобілізованих клітин Geobacillus sp. ZGt-1 проти штаму G. stearothermophilus 10 при 60 ◦ C, наприкінці (а) циклу # 1; (б) цикл №5; (c) цикли # 11, 12 та 13; (г) цикли # 14, 15, 16 та 17; (е) цикли # 24 і 25. Жовта крапка позначає місце, де був помічений супернатант; та (f) Короткий зміст антибактеріальної активності за 25 циклів, кількість символів +, що представляють зростання ступеня антибактеріальної активності.

2.4. Антимікробні білки, вироблені штам ZGt-1 Протеаза, дали нам вказівку на антимікробну активність, пов’язану з білками. Тому ми приступили до виділення білків з безклітинного супернатанту, зібраного з послідовних партій з іммобілізованими клітинами ZGt-1 шляхом осадження сульфатом амонію. Білковий осад, отриманий при 60% насиченні солі, діалізували проти дистильованої води, і його антибактеріальну активність підтверджували методом плями на газоні (рис. S1). Встановлено, що активність стабільна після нагрівання при 70 ◦ C протягом 45 хв, але втрачається при нагріванні до 80 ◦ C протягом 10 хв.

Міжнародний J. Mol. Наук. 2016, 17, 1363

(Рисунок S2). Білки у зразку розщеплювали на SDS-PAGE і гель піддавали тесту на антибактеріальну активність (схема 1). Площа, що відповідає молекулярній масі 15–20 кДа, відображала зону гальмування G. stearothermophilus (рис. 3 та рис. S3). Міжнародний J. Mol. Наук. 2016, 17, 1363 5 з 17